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1 # 詩人的眼睛看世界
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2 # 魅力科學君
天體碰撞是宇宙中非常壯觀的事件,在我們的印象中,當兩顆星球相撞的時候,除了會讓彼此四分五裂之外,還會在太空裡熊熊燃燒。那麼問題就來了:在有氧氣的空氣中火才能燃燒,為什麼星球相撞能燃燒?
首先要講的是,星球相撞時看上去確實像是在燃燒,但實際上這種現象並不能算是燃燒,從本質上來講,造成這種現象的原因其實是星球相撞時產生的熱輻射。現代物理學告訴我們,凡是溫度高於絕對零度的物體都會以電磁波的方式向外輻射熱量,物體的溫度越高,輻射出的電磁波的波長就越短,能量也就越高。
我們人類只能感知到很少一部分電磁波(即可見光波),對於低溫的物體來說,雖然它們也會輻射出電磁波,但是這些電磁波卻因為波長比較長而無法被我們看到,而隨著物體溫度的升高,它釋放出的電磁波就會越來越短,當波長達到了可見光的範圍,我們就會感覺到這個物體在發光了。在一定的範圍內,某個物體的溫度越高,其輻射出的可見光就越強烈,這就會給我們造成一個錯覺,那就是這個物體在燃燒。
可以看到,星球相撞時的“燃燒”現象,其實是因為撞擊時產生的高溫造成的,這跟太空裡有沒有氧氣完全沒有關係。那麼兩顆星球相撞時為什麼會產生高溫呢?答案是星球相撞時,它們的一部分動能轉化成了熱能,下面我們來具體講一下。
如果我們用一個鐵錘去砸一顆釘子,多砸幾次後你就會發現,這顆釘子變熱了,這就是一個動能轉化成熱能的例項。要解釋這個現象,我們需要從微觀世界裡找到答案。
溫度這個物理量是指物體內部的微觀粒子(如分子、原子)熱運動的激烈程度,我們也可以將其理解為物體內部的微觀粒子平均動能的標誌。因為固體物質內部的微觀粒子聯絡非常緊密,所以在固體的內部,微觀粒子的熱運動模式與液體和氣體是不一樣的,通常情況下,它們都會在一個相對平衡的位置上做往復運動(大概如下圖所示)。
當我們用鐵錘砸釘子的時候,實際上是將鐵錘的一部分動能釋放在釘子上,這些動能中的一部分會使釘子產生形變,而另一部分則轉化成了釘子內部微觀粒子的動能,這些微觀粒子的平均動能提高後,它們往復運動的頻率就加速了,表現在宏觀層面上,就是釘子的溫度升高了。
有了以上的知識,我們就可以解釋為什麼星球相撞時會產生高溫了。一個天體能被稱為“星球”,那就說明它的質量是很大的,而在太空中執行的天體,它們的速度也非常快(一般都可以達到每秒鐘幾十公里),根據動能公式(E = mv^2/2)可知,一個被我們稱為“星球”的天體,它所蘊含的動能是非常巨大的。
當星球相撞時,巨大的動能就得到了釋放,在撞擊的瞬間,這些動能中的很大一部分都轉化成了星球內部微觀粒子的動能,從而使得溫度急劇上升,這會造成兩個效果,一是高溫的物質釋放出耀眼的可見光,二是一部分微觀粒子的動能強大到可以掙脫固體結構的限制,從宏觀層面來看,就表現為兩個星球中的很多物質都熔化了。這兩個效果疊加起來,就讓我們覺得“當兩顆星球相撞的時候,會在太空裡熊熊燃燒”。
值得一提的是,根據科學家的推測,在大約45億年前,一顆與火星差不多大的星球“忒伊亞”(Theia)與原始地球發生了一次撞擊,撞擊的結果是,“忒伊亞”的核心在高溫環境中與原始地球完美融合,這使得地球從此擁有了一個異常強大的磁場,而撞擊產生的碎片,則在地球附近透過吸積作用慢慢地形成了現在的月球。
大家都知道,地球的磁場以及月球的存在都是地球上能夠孕育出生命的重要條件,因此可以說,星球相撞事件似乎不一定都是壞事,如果科學家的推測是正確的話,我們都應該感謝45億年前的那次撞擊。
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3 # 寰宇光科技
嚴格的說,空氣中有氧氣,可燃物才可以燃燒起火,不能說火能夠燃燒。根據氧含量不同燃燒可以分為富氧燃燒,空氣燃燒和貧氧燃燒,對燃燒熱值貢獻,氧化程度都有影響。
星球相互撞擊,看到的爆炸火光是一些爆炸產生的電磁波(含可見光)、衝擊波等現象,當然如果具備燃燒條件,即存在可燃物、助燃劑等(燃燒反應的兩種或以上的物質),可以出現後續燃燒現象。
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4 # 紅色微平臺
我們看到的燃燒,多數是物體和氧氣發生氧化反應,所以就習慣了只有氧氣才能燃燒。很多物質碰到一起,都能產生高溫和火焰,如金屬單質鈉,與水發生劇烈反應。
星球的碰撞,是碰撞的高溫融化了周圍物質,也有高溫點燃了一下化學反應,產生燃燒。不一定非要有氧氣參與不可。
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5 # 山水1320
日常人們接觸的燃燒現象,如木柴的燃燒,其最高溫度也就是300℃上下。就是優質的煤炭,在充分燃燒的情況下最高也就是2000℃左右吧。其所以燃料能在著火點的環境中充分燃燒,得益於氧氣的助燃。人們也根據燃燒的原理髮明瞭蒸汽機,內燃機。
而星球相撞就不是用燃燒能解釋的問題。假如火星與木星相撞,想想都會令人窒息。作為氣態體的木星,其組成主要成份就是氫和氦。這兩種元素就是核聚變的原料。一旦火星與木星相撞,一個數十億噸級的氫彈在太陽系發生了爆炸,木星表面的溫度高達數十萬度。而此時的火星則會在熊熊的烈火中被木星吞噬不見蹤影。甚至連地球也難免煉獄之災。
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6 # 庭院故事
有氧氣才能燃燒,這個常識是指在我們地球的普通環境下的一個常識。在特定的環境下,很多條件能滿足"燃燒"的條件,比如說在實驗室特別製造的環境,比如說在某些太空條件,只要滿足了劇烈反應並釋放能量的條件,很多環境都能"燃燒"。
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7 # sonow97
我們說的燃燒一般指有氧燃燒,這時發生的是氧化還原反應。燃燒可以有氧氣,也可以是其他的氧化性物質,如氯氣,硫單質等等。但是氧化還原反應的能量相對較低,我們通常說的恆星燃燒指的是發生了核聚變反應,由氫原子聚變成氦原子,不涉及化學能,是原子能的變化,能量級別很高。
星球相撞一般是不會燃燒的,沒有氧氣是不滿足化學燃燒的條件,而一般的相撞也不足以達到引起核聚變的臨界反應。星球相撞會引起的是爆炸,透過爆炸釋放掉龐大的動能。比如蘇梅克-列維9號彗星撞擊木星,就引起了劇烈的爆炸
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詩人這裡先告訴你燃燒真相:有氧燃燒只是燃燒的一種形式,在宇宙中,其它方式的燃燒有很多種,有氧燃燒只能算是其中一個特別的方式。
之所以說在宇宙中,有氧燃燒特別,是因為宇宙中很多燃燒的物質根本沒有進行到產生氧元素或者只產生了少量的氧元素,比如天上所有數不清的恆星,它們身體內的氧元素就幾乎沒有。
見過元素週期表的朋友都知道,氧元素雖不靠後,但也不靠前,元素的核聚變能進行到氧元素,那麼這個恆星也就到了生命盡頭了,所以氧元素在宇宙中並不富裕,因此有氧燃燒也不多見。
也許你會說,地球上最常見的就是有氧燃燒,不錯,你更知道,地球上不僅有氧燃燒很常見,生命也最常見,但是,到目前為止還沒發現另一個天體上有生命:這就是地球的特別處,不要因為地球的特別,去套到宇宙中普通的天體。
再說,在地球上,無氧燃燒也很多,最為人熟知的是氯化鐵實驗,還有摩擦起熱時的燃燒,還有你看到的流星,它也不是有氧燃燒。
最後說一下燃燒的本質,燃燒就是物質三態迴圈演化中釋放渺觀物質的一種劇烈方式,既然燃燒是物質三態迴圈演化釋放渺觀物質的劇烈方式,那麼只要是能瞬間劇烈釋放渺觀物質的活動都可以看成燃燒。
所以當兩個天體碰撞時,由於原物質結構瞬間破壞,內部的大量的渺觀物質就噴湧而出,這比人類常見的有氧燃燒要厲害的多的多。所以那才是最激烈的燃燒。
所以,建立物質三態迴圈演化學說體系已經到了刻不容緩的時候了。